医学免疫学03 免疫球蛋白课件

1、第三讲 免疫球蛋白( immunoglobulin, Ig)内容提要概述免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的生物学功能各类免疫球蛋白的特性人工制备抗体（自学）Emil von Behring (1845-1917)antibody第一节 概述概 念抗体（antibody，Ab）：介导体液免疫的重要效应分子，是B细胞接受抗原刺激活化增殖分化为浆细胞所产生，能特异性识别，结合相应抗原的，具有免疫功能的球蛋白。免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）：具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。分为两种类型：分泌型（secreted Ig，sIg）

2、：Ab膜型（membrane Ig，mIg）：BCR第二节免疫球蛋白的结构重链（heavy chain，H）约450个氨基酸，根据重链恒定区结构和免疫原性的差异而分为五类： 、，相应Ig：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE轻链（light chain，L）约210个氨基酸，根据轻链恒定区免疫原性不同，分为和两型。一个天然Ig分子两条轻链的型别是相同的。在不同种属的动物与链的比例不同： 人： 2：1，小鼠：20：1Ig根据重链恒定区结构的差异分为五类Ig的高变区（CDR）和骨架区结构域（domain）/功能区 免疫球蛋白的多肽链分子可折叠成若干个由链内二硫键连接的球状形结构。每个球状形结构约

3、由110个氨基酸组成，具有一定的生理功能，又叫功能区。铰链区 （hinge region）位于CH1和CH2之间可转动的区，含丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，有利于Ig V区与抗原互补性结合；有利于暴露补体结合位点；对蛋白酶敏感。IgG, IgD 和IgA 的CH1与CH2功能区之间含有铰链区；IgM和IgE 没有铰链区，但多了一个CH4功能区。 铰链区赋予Ig伸展变形性（三）Ig的水解片段木瓜蛋白酶水解Ig水解部位在重链链间二硫键的近N端。水解为2个抗原结合片段（fragment of antigen binding，Fab，单价）和1个可结晶片段（fragment crystallizabl

4、e，Fc）。胃蛋白酶水解Ig水解部位在重链链间二硫键的近C端。水解为1个具有双价活性的抗原结合片段F(ab)2和多个没有功能的片段（pFc）。第三节 免疫球蛋白的生物学功能V区的功能中和作用（neutralization）：特异性结合抗原。 BCR能特异性识别并结合抗原分子 ，介导体液免疫应答，产生抗体； 抗体能特异性结合相应抗原分子，发挥中和作用，例如抗体能中和细菌，病毒和毒素等，从而发挥免疫效应。中和病毒中和细菌1. 激活补体IgM（CH3）和IgG（CH2）功能区有补体C1q的结合位点。IgM/IgG与抗原形成免疫复合物（IC）后，能通过经典途径激活补体。动画演示调理吞噬作用 抗体依赖细

5、胞介导的细胞毒作用（antibody dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC ）: IgG类抗体与靶细胞表面抗原特异性结合，效应细胞（NK细胞、巨噬细胞、中性粒细胞）借助所表达的IgG FcR与靶细胞表面IgG的Fc段结合，从而杀伤靶细胞。动画演示ADCC作用肥大细胞表面表达高亲和力的IgEFc受体（FcRI）。IgE与变应原结合，导致FcRI发生交联就能激活肥大细胞，导致其脱颗粒，释放生物活性介质，导致型超敏反应的发生。IgE介导型超敏反应的发生.-Mast cells and basophils have receptors for Fc por

6、tion of IgE. Binding of antigens to IgE already bound to Fc receptors for IgE on mast cells results in degranulation and inducing the type I hypersensitivity.IgE can induce the class I hypersensitivity.粘膜免疫第四节 各类免疫球蛋白的特性IgG血清中的主要抗体成分（75-80%）；半衰期长（20-23天）；出生后3个月开始合成，3-5岁接近成人水平；多数抗菌、抗病毒、抗毒素抗体均属IgG类是唯一

7、能通过胎盘的Ig，发挥自然被动免疫功能；具有活化补体经典途径的能力；具有调理作用、ADCC作用等；参与型、型超敏反应，某些自身免疫病的抗体也属IgG。IgM为五聚体，分子量最大，称为巨球蛋白（macroglobulin）；个体发育中最先出现的Ig，胚胎晚期即能产生，脐带血IgM增高提示胎内感染（如风疹病毒、巨细胞病毒感染等）；抗原初次刺激机体时，是体内最先产生的Ig；血清IgM升高说明有近期感染；有强大激活补体能力和调理作用，在机体早期免疫防御中具有重要作用；天然ABO血型抗体是IgM；未成熟B细胞表达mIgM，是单体。IgA分为单体的血清型和二聚体的分泌型IgA；分泌型IgA 主要由黏膜相关

8、淋巴组织产生，存在于唾液、泪液、乳汁及呼吸道、消化道、泌尿道的分泌液中和黏膜表面，是机体黏膜局部抗感染免疫的重要因素。初乳中的sIgA可对婴幼儿发挥自然被动免疫作用调理吞噬、中和毒素IgD血清中含量低（0.2%），血清型IgD生物学作用尚不清楚mIgD可作为B细胞分化成熟标记，成熟B细胞同时表达mIgM和mIgDmIgMmIgD成熟B细胞活化B细胞未成熟B细胞IgE是血清中含量最低的Ig主要由呼吸道、胃肠道粘膜固有层的浆细胞产生属亲细胞性抗体，可与肥大细胞、嗜碱粒细胞表面FcR高亲和力结合，介导I型超敏反应。第一代抗体多克隆抗体(polyclonal antibody，PcAb)第二代抗体单克

9、隆抗体(Monoclonal antibody，McAb)第三代抗体基因工程抗体(Genetically engineering Ab, GeAb)第五节 人工制备抗体（自学）1. 多克隆抗体（polyclonal antibody） 用含多种抗原决定基的抗原物质免疫动物，刺激多个B细胞克隆所获得的免疫血清（含多种抗体的混合物），此为多克隆抗体。 来源广泛，制备容易；特异性不高。带有多个B细胞表位抗原针对不同表位的B细胞克隆增殖多种抗体的混合物（多克隆抗体）刺激小鼠单克隆抗体（monoclonal antibody, mAb）借助小鼠B细胞杂交瘤（hybridoma）技术，所制备的单一特异性（仅针对特定抗定抗 原表位）、高度均一（属同一类、亚类、型别）的抗体。纯度高、特异性强、可大量生产，但技术要求高。H：次黄嘌呤A：氨基蝶呤T：胸腺嘧啶聚乙二醇基因工程抗体(Genetically engineering antibodies,GeAb)又称重组抗体(rec